列車調(diào)度指揮和調(diào)度集中系統(tǒng)維護(hù)（第2版）課件：分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（一）

分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)

（一）交通強(qiáng)國(guó)，鐵路先行從高速-高質(zhì)量從智能-智慧交通強(qiáng)國(guó)，鐵路先行一、分散自律CTC系統(tǒng)概述二、分散自律CTC系統(tǒng)功能三、分散自律CTC系統(tǒng)構(gòu)成（一）調(diào)度中心子系統(tǒng)（二）車站子系統(tǒng)（三）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

CTC是CentralizedTrafficControlsystem四個(gè)英文字母的簡(jiǎn)寫，指的是鐵路運(yùn)輸調(diào)度集中系統(tǒng)。是實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心對(duì)某一區(qū)段內(nèi)的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制、對(duì)列車運(yùn)行直接指揮、管理的技術(shù)裝備。

分散自律CTC則指的是應(yīng)用了分散自律技術(shù)的新型調(diào)度集中系統(tǒng)，是一種近年來(lái)在我們國(guó)家得到大力推廣應(yīng)用的行車調(diào)度自動(dòng)控制設(shè)備。一、分散自律CTC的概念1.發(fā)展歷史及應(yīng)用情況2.存在的問(wèn)題我國(guó)鐵路小站列車摘掛作業(yè)多，智能化控制水平低，車次號(hào)系統(tǒng)不完善不可靠，無(wú)線列調(diào)設(shè)備不能保證大三角通話（指調(diào)度員、車站值班員和司機(jī)），階段計(jì)劃調(diào)整手段不完善（依然停留在紙、筆、電話的模式下），運(yùn)輸組織管理制度沒(méi)有跟進(jìn)配套等原因造成的。二、關(guān)于我國(guó)傳統(tǒng)調(diào)度集中應(yīng)用了分散自律技術(shù)：1.“分散”是相對(duì)于調(diào)度中心集中控制而言，將過(guò)去由調(diào)度中心集中控制所有車站的列車作業(yè)的方式改變?yōu)橛筛鱾€(gè)車站獨(dú)立控制各自的列車和調(diào)車作業(yè)。2.“自律”是指依據(jù)各站的特點(diǎn)，系統(tǒng)按照“技規(guī)”、“行規(guī)”、“調(diào)規(guī)”和“站細(xì)”等規(guī)則自動(dòng)協(xié)調(diào)列車作業(yè)和調(diào)車作業(yè)的矛盾，控制列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路。三、新型調(diào)度集中第二節(jié)分散自律CTC系統(tǒng)功能1.行車調(diào)度傳統(tǒng)人工指揮階段

行車指揮停留在一張紙、一支筆和一部電話的人工模式，不能適應(yīng)鐵路的高速發(fā)展。一、分散自律CTC系統(tǒng)的功能形成過(guò)程

2.列車調(diào)度指揮控制系統(tǒng)（TDCS）指揮模式車站1車站NX

3.分散自律CTC調(diào)度指揮

1.分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)將列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃下傳到各個(gè)車站自律機(jī)中自主自動(dòng)執(zhí)行;在列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃的基礎(chǔ)上，解決列車作業(yè)與調(diào)車作業(yè)在時(shí)間與空間上的沖突，實(shí)現(xiàn)列車和調(diào)車作業(yè)的統(tǒng)一控制。2.分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)在信號(hào)設(shè)備控制與行車指揮方式上僅設(shè)有分散自律控制與非常站控兩種模式。系統(tǒng)分散自律控制時(shí)，只有控制指令不同來(lái)源，沒(méi)有中心與車站控制權(quán)的轉(zhuǎn)換；非常站控為車站人工控制方式，中心不具備直接控制權(quán),系統(tǒng)完好時(shí)具備TDCS功能。二、功能描述3.系統(tǒng)的總體功能可概括為：中心實(shí)現(xiàn)計(jì)劃管理、車站完成進(jìn)路自動(dòng)控制。車站根據(jù)計(jì)劃生成進(jìn)路命令，交由車站聯(lián)鎖系統(tǒng)排列進(jìn)路；進(jìn)路控制以列車計(jì)劃為主、調(diào)車作業(yè)為輔，在保證列車計(jì)劃順利執(zhí)行的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)車作業(yè)的約束管理。同時(shí)，系統(tǒng)具備調(diào)度中心、車站人工直接控制的能力以及TDCS路局系統(tǒng)的全部功能。第三節(jié)分散自律CTC系統(tǒng)構(gòu)成

分散自律CTC實(shí)現(xiàn)以局集團(tuán)公司為中心的集中控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為：

1.調(diào)度中心子系統(tǒng)

2.網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

3.車站子系統(tǒng)三大部分一、分散自律CTC系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1.膠濟(jì)線CTC系統(tǒng)應(yīng)用概況（一）膠濟(jì)線分散自律CTC總體構(gòu)成設(shè)計(jì)2.膠濟(jì)線分散自律CTC網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)成（二）武廣高鐵分散自律CTC系統(tǒng)總體構(gòu)成1.武廣高鐵分散自律CTC應(yīng)用概況2.武廣高鐵分散自律CTC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)成

大秦線:

功能：調(diào)度中心子系統(tǒng)是CTC系統(tǒng)中完成行車指揮功能的核心，同時(shí)也提供了在非常情況下的人工控制功能及調(diào)車作業(yè)的計(jì)劃編制、進(jìn)路控制功能。（一）

調(diào)度中心子系統(tǒng)

二、分散自律CTC系統(tǒng)設(shè)備組成及功能

主要設(shè)備：各種服務(wù)器：包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、通信服務(wù)器：各種工作站：包括大屏幕背投顯示墻、調(diào)度員工作站、助理調(diào)度員工作站、控制工作站、值班主任工作站、綜合維修工作站、培訓(xùn)工作站和系統(tǒng)維護(hù)工作站等；網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)和繪圖儀，做為各種電子記錄、統(tǒng)計(jì)報(bào)表和運(yùn)行圖的輸出設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備：包括交換機(jī)、路由器，協(xié)議轉(zhuǎn)換器等；電源及防雷等設(shè)備。從設(shè)備設(shè)置位置來(lái)看，包括中心機(jī)房設(shè)備調(diào)度中心應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備1.調(diào)度中心機(jī)房設(shè)備

也可以稱之為調(diào)度中心服務(wù)系統(tǒng)，它為應(yīng)用系統(tǒng)提供后臺(tái)服務(wù)。（1）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器在總機(jī)房配備兩臺(tái)雙機(jī)熱備的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，存儲(chǔ)分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的基本圖、日班計(jì)劃、階段計(jì)劃、實(shí)跡運(yùn)行圖，列車編組信息，和信號(hào)設(shè)備狀態(tài)的表示信息等。（2）應(yīng)用服務(wù)器在總機(jī)房配備兩臺(tái)雙機(jī)熱備的應(yīng)用服務(wù)器，主要功能包括：存取數(shù)據(jù)庫(kù)，完成階段計(jì)劃的生成、調(diào)整、沖突檢測(cè)，實(shí)跡運(yùn)行圖自動(dòng)生成與維護(hù)管理，消息轉(zhuǎn)發(fā)等應(yīng)用。（3）通信服務(wù)器配備雙機(jī)熱備的通信服務(wù)器，主、備機(jī)通過(guò)廣域網(wǎng)與車站調(diào)度集中基層子系統(tǒng)相連。主要功能是完成中心系統(tǒng)與基層子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。（4）接口通信服務(wù)器分界口結(jié)合服務(wù)器用于局間分界口的數(shù)據(jù)交換和資源共享。同前TDCS所述。D/T數(shù)據(jù)交換服務(wù)器D/T數(shù)據(jù)交換服務(wù)器配備為一套高性能計(jì)算機(jī)，通過(guò)串口與TMIS系統(tǒng)交換信息，以TCP/IP方式接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。同前TDCS所述。GSM-R結(jié)合服務(wù)器

用于CTC系統(tǒng)和GSM-R系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和資源共享。GSM-R作為無(wú)線綜合通信平臺(tái)，CTC可通過(guò)GSM-R實(shí)現(xiàn)進(jìn)路自動(dòng)預(yù)告、無(wú)線調(diào)度命令傳輸（含行車憑證）、無(wú)線調(diào)車作業(yè)單傳輸、無(wú)線調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控、無(wú)線車次校核、列車停穩(wěn)以及列車完整性報(bào)警等功能。無(wú)線閉塞中心(RBC)接口服務(wù)器用于與無(wú)線閉塞中心進(jìn)行信息交換。CTC系統(tǒng)在調(diào)度中心通過(guò)“RBC接口服務(wù)器”和RBC系統(tǒng)通信。臨時(shí)限速TSR接口通信服務(wù)器用于與臨時(shí)限速系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)接口。調(diào)度中心設(shè)置TSR接口服務(wù)器與TSR服務(wù)器連接。相關(guān)高鐵接口通信服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與其它高鐵、其它局集團(tuán)以及其他CTC/TDCS系統(tǒng)接口。其中CTC與既有TDCS系統(tǒng)的接口通過(guò)設(shè)在調(diào)度中心的接口通信服務(wù)器或稱為CTC-TDCS通信機(jī)來(lái)完成。CTC-TDCS通信機(jī)是聯(lián)系CTC系統(tǒng)和TDCS系統(tǒng)的橋梁，負(fù)責(zé)交換雙方系統(tǒng)所需要信息。國(guó)鐵集團(tuán)中心通信服務(wù)器用于與國(guó)鐵集團(tuán)通信接口。其它應(yīng)用系統(tǒng)接口通信服務(wù)器如與牽引供電及電力調(diào)度系統(tǒng)（SCADA）系統(tǒng)、旅客服務(wù)系統(tǒng)、動(dòng)車組調(diào)度系統(tǒng)、異地備份中心等應(yīng)用系統(tǒng)的接口。（5）系統(tǒng)維護(hù)工作站以圖形方式顯示以下信息：CAD服務(wù)器，通信前置機(jī)和相關(guān)調(diào)度臺(tái)工作站的工作狀態(tài)。

車站CTC自律機(jī)，車站車務(wù)終端的工作狀態(tài)。車站采集/輸出板的工作狀態(tài)及碼位狀態(tài)。

當(dāng)系統(tǒng)維護(hù)工作站所監(jiān)控的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，給予語(yǔ)音或文字報(bào)警。（6）網(wǎng)管工作站網(wǎng)管工作站配備為一套帶雙屏顯示的高性能工作站，配高可靠網(wǎng)管軟件。

提供監(jiān)督分散自律調(diào)度集中中心局域網(wǎng)和分散自律調(diào)度集中廣域網(wǎng)運(yùn)行狀況，主要用于網(wǎng)絡(luò)診斷報(bào)警、提供網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D狀態(tài)、通道的流量和網(wǎng)絡(luò)連接等信息，便于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障的快速定位。當(dāng)所監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，給予語(yǔ)音或文字報(bào)警。寧西線為TDCS（7）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交換機(jī)它具備許多接口，提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互連。一般來(lái)說(shuō)，交換機(jī)的每個(gè)端口都用來(lái)連接一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段，但是有時(shí)為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)直接連接到交換機(jī)的端口上。這樣，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。路由器路由器是構(gòu)成廣域網(wǎng)的必備通信設(shè)備，廣域網(wǎng)通信過(guò)程是根據(jù)地址來(lái)尋找到達(dá)目的地的路徑，這個(gè)過(guò)程在廣域網(wǎng)中稱為“路由（Routing）”。路由器是負(fù)責(zé)在各段廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)間根據(jù)地址建立路由，并計(jì)算傳輸數(shù)據(jù)的最佳路徑，同時(shí)將數(shù)據(jù)送到最終目的地。路由器有端口固定配置和模塊化兩種結(jié)構(gòu)，采用模塊化接入的路由器，擴(kuò)展性較好，可以支持多種端口類型，例如以太網(wǎng)接口，快速以太網(wǎng)接口，高速串行口等。本系統(tǒng)采用的是CISCO模塊化結(jié)構(gòu)各種型號(hào)的路由器。協(xié)議轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)稱協(xié)轉(zhuǎn)，也叫接口轉(zhuǎn)換器。它可以將IEEE802.3協(xié)議的以太網(wǎng)或V.35數(shù)據(jù)接口同標(biāo)準(zhǔn)G.703協(xié)議的2M接口之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。

協(xié)議轉(zhuǎn)換器也就是網(wǎng)關(guān)，它能使處于通信網(wǎng)上采用不同高層協(xié)議的主機(jī)仍然互相合作，完成各種分布式應(yīng)用。它工作在傳輸層或更高。（8）網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備防火墻入侵檢測(cè)系統(tǒng)（SW-300），用于車站子系統(tǒng)與調(diào)度中心子系統(tǒng)間的入侵檢測(cè)；

身份認(rèn)證控制中心（SPA-510），用于登陸系統(tǒng)身份認(rèn)證的服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)防毒控制中心（SAV），用于提供的一套網(wǎng)絡(luò)防病毒整體解決方案；網(wǎng)絡(luò)漏洞評(píng)估子系統(tǒng)，是從攻擊者的角度發(fā)現(xiàn)終端系統(tǒng)及系統(tǒng)服務(wù)存在的潛在漏洞。（9）GPS授時(shí)設(shè)備

列車調(diào)度工作中，各站行車必須按照調(diào)度員計(jì)劃進(jìn)行執(zhí)行，并把實(shí)際情況向調(diào)度員匯報(bào)。調(diào)度員下達(dá)到各站的計(jì)劃包含有時(shí)間信息，各站車站值班員向調(diào)度員報(bào)點(diǎn)時(shí)包含有時(shí)間信息，統(tǒng)計(jì)列車正晚點(diǎn)時(shí)還要比較實(shí)際和計(jì)劃運(yùn)行線的時(shí)間信息。GPS授時(shí)設(shè)備給分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時(shí)鐘同步信息。GPS的時(shí)鐘采用原子鐘，時(shí)間精度可以達(dá)到微秒級(jí)，是非常可靠的時(shí)鐘源。（10）電源系統(tǒng)和防雷設(shè)備CTC中心機(jī)房及調(diào)度所設(shè)備采用集中供電方式。電源設(shè)備包括專用電源屏、電源防雷模塊和不間斷電源（UPS）。其中不間斷電源包括兩臺(tái)30KVAUPS。

CTC中心另配防雷屏（柜）一套，用來(lái)統(tǒng)一安裝通道防雷模塊。功能：提供調(diào)度所各相關(guān)工種的操作界面和培訓(xùn)功能。

主要設(shè)備：列車調(diào)度員工作站、助理調(diào)度員、控制工作站、綜合維修工作站、值班主任工作站、計(jì)劃員工作站、統(tǒng)計(jì)員工作站、培訓(xùn)工作站和必要的打印機(jī)和繪圖儀等。2.調(diào)度中心應(yīng)用系統(tǒng)每個(gè)調(diào)度區(qū)段的設(shè)置：一個(gè)調(diào)度員工作站、一個(gè)助理調(diào)度員工作站、一個(gè)控制工作站，在硬件設(shè)備上均采用高性能工作站組成，根據(jù)實(shí)際需要配置多屏顯示；同時(shí)每個(gè)調(diào)度區(qū)段配備一套備用主機(jī)設(shè)備。當(dāng)主用設(shè)備（調(diào)度員工作站或控制工作站設(shè)備）故障時(shí)，在備用設(shè)備上輸入口令，即可取代故障設(shè)備，不影響系統(tǒng)的正常工作。根據(jù)不同的輸入口令，可將備用設(shè)備設(shè)置為調(diào)度員工作站或控制工作站。

功能：

車站子系統(tǒng)是分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的重要組成部分，它是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本功能節(jié)點(diǎn)。調(diào)度中心將行車計(jì)劃下達(dá)至車站，車站子系統(tǒng)根據(jù)列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃完成進(jìn)路選排、沖突檢測(cè)、控制輸出等核心功能。同時(shí)車站子系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃單編制及調(diào)車作業(yè)進(jìn)路控制功能。主要設(shè)備：

包括信息采樣、輸出控制接口、車站自律機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和操作終端，以及電源和防雷設(shè)備等，各部分均采用冗余設(shè)計(jì)。（二）車站子系統(tǒng)問(wèn)題：如果是抽頭站應(yīng)該增加什么？去鐵路局集團(tuán)公司普速線路車站CTC子系統(tǒng)：高鐵線路車站CTC子系統(tǒng)：

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)采用通用的網(wǎng)絡(luò)和接入設(shè)備按IP網(wǎng)的方式組成，由調(diào)度中心局域網(wǎng)、車站局域網(wǎng)、站間廣域網(wǎng)組成。（1）鐵路局調(diào)度中心局域網(wǎng)調(diào)度中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由2臺(tái)高端CISCO公司的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)作為局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)主干，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。（三）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

每局調(diào)度中心的所有服務(wù)器和工作站都配有2塊網(wǎng)卡，分別連接到2臺(tái)交換機(jī)上，組成2個(gè)局域網(wǎng)。每臺(tái)交換機(jī)有24個(gè)100M口，服務(wù)器、客戶機(jī)與交換機(jī)之間采用100M的以太網(wǎng)。

車站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)同樣由2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或2臺(tái)交換式集線器作為局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)主干，現(xiàn)場(chǎng)較